[发明专利]一种蜂窝-封装复合增强陶瓷金属装甲及其制备方法

权利要求书

1.一种蜂窝-封装复合增强陶瓷金属装甲，其特征在于：包括内装甲和对内装甲进行封装的外装甲(3)；

所述内装甲包括一体化蜂窝网格金属点阵(1)，以及与所述一体化蜂窝网格金属点阵(1)的蜂窝网格结构中网格孔适配的多个陶瓷块(2)；

所述一体化蜂窝网格金属点阵(1)为采用金属材料一体成型的多边形蜂窝网格结构，所述多边形蜂窝网格结构包括背板，以及设置在背板上的多边形蜂窝网格；

所述多个陶瓷块(2)分别镶嵌在多边形蜂窝网格的每个网格孔内；

所述外装甲(3)为双股交替正交缠绕在内装甲表面的预浸料(5)，所述双股交替正交缠绕是指由两张预浸料(5)以相互垂直并且交替的方式进行缠绕，所述预浸料(5)为超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料预浸料。

2.根据权利要求1所述的一种蜂窝-封装复合增强陶瓷金属装甲，其特征在于：所述超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料预浸料的叠层方式为[(90/0)₂(90/0)₂]_N。

3.根据权利要求2所述的一种蜂窝-封装复合增强陶瓷金属装甲，其特征在于：所述一体化蜂窝网格金属点阵(1)为采用金属材料一体成型的四边形蜂窝网格结构或者六边形蜂窝网格结构。

4.一种蜂窝-封装复合增强陶瓷金属装甲的制备方法，用于制造如权利要求1-3任一所述的蜂窝-封装复合增强陶瓷金属装甲，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制备长为l，宽为w，厚度为h的金属板，清洗金属板，去除其表面的油污和锈迹；

S2、将步骤S1得到的金属板进行铣削处理，得到一体化蜂窝网格金属点阵(1)，所述一体化蜂窝网格金属点阵(1)的蜂窝网格结构中每个网格孔的边长为d，间距为t、深度为h₁，其中，h₁＜h，h-h₁为背板厚度；

S3、选取陶瓷原料，并对其进行粗处理，随后再进行精细研磨，制得边长为d，厚度为h₁的陶瓷块(2)；

S4、将步骤S3制备的陶瓷块(2)涂覆胶粘剂后，分别嵌入一体化蜂窝网格金属点阵(1)的蜂窝网格结构中每个网格孔内，得到具有蜂窝/陶瓷复合结构的内装甲；

S5、沿纤维分布的平行方向或垂直方向裁剪两卷宽度分别为l和w的预浸料(5)；

S6、利用所述两卷宽度分别为l和w的预浸料(5)对步骤S4得到的内装甲以相互垂直并且交替的方式进行缠绕封装；

S7、将经步骤S6封装的内装甲放入热压模具中，进行热压固化成型，得到蜂窝-封装复合增强陶瓷金属装甲。

5.根据权利要求4所述的一种蜂窝-封装复合增强陶瓷金属装甲的制备方法，其特征在于，所述步骤6具体为：

将宽度为l的预浸料(5)一端沿内装甲的宽度方向固定于内装甲上，宽度为w的预浸料(5)一端沿内装甲的长度方向固定于内装甲上，所述两卷宽度分别为l和w的预浸料(5)在内装甲上交替正交缠绕各N圈，使每卷预浸料(5)的外层纤维方向均平行或垂直于内装甲的蜂窝/陶瓷复合结构的边缘；

所述N不小于2。

6.根据权利要求5所述的一种蜂窝-封装复合增强陶瓷金属装的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中还包括：

清洗前对所述金属板的边缘做倒角处理，所述金属板的边缘倒角半径为1～3mm。

7.根据权利要求6所述的一种蜂窝-封装复合增强陶瓷金属装甲的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述蜂窝网格的边长d大于拟防护的入射弹丸直径，间距t为拟防护的入射弹丸直径的10％～15％，深度h/2≤h₁≤2h/3。

8.根据权利要求4-7任一所述的一种蜂窝-封装复合增强陶瓷金属装甲的制备方法，其特征在于，步骤S7中，所述进行热压固化成型的具体步骤为：

将经步骤S6封装的内装甲依次通过模具预热、加热加压、保温保压、冷却保压和卸载出模进行热压固化成型。